上海市闵行区臭氧污染严重时段气象特征分析

摘要

臭氧（O3 ）是氧的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20 公里的平流层下部的臭氧层中。它吸收对人体有害的短波紫外线，防止其到达地球。但近地面 O3 浓度过多，作为一种强氧化剂能与任何生物组织反应，会对人体造成一定的危害。O3 是光化学烟雾的主要成分，它不是直接被排放的，而是转化而成的。位于上海市西南部的闵行区，日益成为现代居住、交通枢纽、科技、工业发达的现代化大都市新城，随着人类活动的频繁，空气污染也成为大家关注的重点，针对闵行区分析O3 对本区的影响，也显得尤为重要。本文利用上海市闵行区近1 年的区环境监测一站O3 观测数据和区气象局气象数据，包括温度、湿度、气压、风速、日照等，重点分析了09 年9 月6 日至15 日污染严重时段O3 日变化趋势、天气形势和其与气象条件的关系。发现O3 污染严重出现在午后，凌晨后达到最低点，日变化较为明显，出现陡然上升或下降的过程。这个时段，上海地区处于高压控制下，天气晴好，没有降水现象。分析O3 浓度与各气象因子的关系，发现其与气压、风速之间的相关不明显，与温度和日照存在正相关，湿度存在负相关。对逐小时进行比较，当温度升高，O3 浓度也随之增加，反之亦成立，且到达峰值的时间基本重合，即当温度有小的波动时，O3 也存在一定的波动；当湿度升高，O3 浓度也随之下降，反之亦成立，且到达峰值的时间也基本重合，当湿度有小的波动时，O3 也存在一定的波动；日照与O3 不存在绝对的相关，即日照最充足时O3 浓度并不一定最大，但是当日照明显时，O3 浓度上升明显，当日照时间有减小趋势时，O3 达到峰值，之后随之减小。充分说明高温、强日照和低湿对O3 浓度偏高有促进作用。最后本文利用各气象要素与O3 建立回归方程，逐步剔除气压、风速等与O3 生成无关的因子，进一步证明因变量O3 同两个自变量温度和湿度的整体线性关系显著。